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Abstract

一种非球面陶瓷模仁的成型方法，包括以下步骤：步骤一、放料：在成型治具的成型腔室中放入陶瓷粉末；步骤二、抽真空处理：对烧结炉的内部进行抽真空处理；步骤三、进行烧结工艺：采用钨压块对成型腔室中陶瓷粉末施加压力，同时对陶瓷粉末进行加热，使陶瓷粉末形成陶瓷模仁；步骤四、卸料：对烧结炉的内部进行泄压，移除钨压块，同时冷却陶瓷模仁，最后从成型腔室中取出陶瓷模仁；其中，钨压块的非球面部分镀有类金刚石膜层。上述成型方法可以直接形成陶瓷模仁的非球面，不必采用车铣等工艺对非球面进行加工，大大提高了陶瓷模仁的生产效率，而且节省了刀具的使用成本，从而降低了陶瓷模仁的生产成本。

Description

一种非球面陶瓷模仁的成型方法
技术领域
本发明涉及模仁的成型方法，尤其是涉及一种非球面陶瓷模仁的成型方法。
背景技术
目前，非球面镜片通常利用成型模具进行压铸成型，为了形成非球面的镜片，模具的模仁表面也需要制作出非球面。对于玻璃镜片来说，由于其成型温度较高，因此通常会采用熔点较高的钨钢材料来形成模仁。
然而，由于钨钢材料的硬度过大，因此在模仁成型以后，其非球面的加工十分困难。目前使用较多的是利用精钢石刀具对模仁表面进行切割，但是这样不仅效率较低，而且损耗较大，增加了模仁的制造成本。
发明内容
本发明技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种非球面陶瓷模仁的成型方法，所述成型方法包括以下步骤：
步骤一、放料：在成型治具的成型腔室中放入陶瓷粉末；
步骤二、抽真空处理：对烧结炉的内部进行抽真空处理；
步骤三、进行烧结工艺：采用钨压块对成型腔室中陶瓷粉末施加压力，同时对陶瓷粉末进行加热，使陶瓷粉末形成陶瓷模仁；
步骤四、卸料：对烧结炉的内部进行泄压，移除钨压块，同时冷却陶瓷模仁，最后从成型腔室中取出陶瓷模仁；
所述钨压块的非球面部分镀有类金刚石膜层或石墨层。
进一步，在所述步骤三中，对陶瓷粉末施加的压力所产生的压强为阶段式上升。
进一步，在所述步骤三中，第一阶段对陶瓷粉末施加30mPa的压强，第一阶段持续20min，第二阶段对陶瓷粉末施加60mPa的压强，第二阶段持续80min。
进一步，在所述步骤三中，对陶瓷粉末加热的温度为逐渐递增。
进一步，在所述步骤三中，加热的最高温度为1600~1800℃。
进一步，所述类金刚石膜层或所述石墨层的总厚度小于1μm。
进一步，在所述步骤一中，在成型治具的成型腔室中放入陶瓷模仁的半成品，再在成型腔室中放入陶瓷粉末。
采用上述技术方案后，本发明的效果是：采用了上述非球面陶瓷模仁的成型方法，可以直接形成陶瓷模仁的非球面，不必采用车铣等工艺对非球面进行加工，大大提高了陶瓷模仁的生产效率，而且节省了刀具的使用成本，从而降低了陶瓷模仁的生产成本。
附图说明
图1为本发明涉及的烧结炉的内部截面图；
图2为本发明涉及的成型方法的流程图；
图3为本发明涉及的模仁的示意图。
具体实施方式
特别指出的是，本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
下面通过实施例对本发明技术方案作进一步的描述：
本发明提供一种非球面陶瓷模仁的成型方法，上述成型方法在烧结炉中进行，如图1所示，烧结炉中具有成型治具1和钨压块2，成型治具1具有成型腔室10，钨压块2具有非球面部分20；如图2所示，该成型方法包括以下步骤：
步骤一（S101）、放料：在成型治具1的成型腔室10中放入陶瓷粉末；
步骤二（S102）、抽真空处理：对烧结炉的内部进行抽真空处理；
步骤三（S103）、进行烧结工艺：采用钨压块2对成型腔室10中陶瓷粉末施加压力，同时对陶瓷粉末进行加热，使陶瓷粉末形成陶瓷模仁3；
步骤四（S104）、卸料：对烧结炉的内部进行泄压，移除钨压块2，同时冷却陶瓷模仁3，最后从成型腔室10中取出产品。
其中，钨压块2的非球面部分20镀有类金刚石膜层（即DLC层）或石墨层。
如图3所示，成型的陶瓷模仁3具有定位段31和接合段32，接合段32的上端面具有非球面33。通过上述方法可以直接形成陶瓷模仁3的非球面33，不必进行车铣等精修加工，一方面可以大大提高陶瓷模仁3的生产效率，另一方面可以降低陶瓷模仁3的生产成本。此外，由于钨压块2的非球面部分20镀有类金刚石膜层或石墨层，因此钨压块2与陶瓷模仁3之间不会因为温度过高而产生粘结的情况，二者更容易分离。此外，石墨具有较好的导热性能，可以使热量更快速地传递到陶瓷粉末中，提高生产效率。
具体地，在步骤三中，对陶瓷粉末施加的压力所产生的压强为阶段式上升。与直接施加高压相比，阶段式上升的压强可以使陶瓷粉末的结合过程更加平缓，结合程度更高，烧结效果更好。
更具体地，在步骤三中，第一阶段对陶瓷粉末施加30mPa的压强，第一阶段持续20min，第二阶段对陶瓷粉末施加60mPa的压强，第二阶段持续80min。经测试，第一阶段施加30mPa的压强后，陶瓷粉末可充分填满成型腔室10的内部空间；第二阶段施加60mPa的压强后，陶瓷粉末之间可形成牢固的结合。
具体地，在步骤三中，对陶瓷粉末加热的温度为逐渐递增。与直接传导高温相比，逐渐递增的加热温度可以使陶瓷粉末受热更加均匀，陶瓷模仁3整体的成型效果更好。
更具体地，在步骤三中，加热的最高温度为1500~2000℃。上述最高温度达到陶瓷熔点的60%~80%，可以使陶瓷快速烧结。
更具体地，类金刚石膜层或石墨层的总厚度小于1μm。这样可以保证钨压块2具有较好的导热性能，提高烧结效率。
作为一种变形例，上述成型方法也可以不形成整个陶瓷模仁，而是先采用压铸的方式制造出陶瓷模仁的一部分，然后在采用上述成型方法形成陶瓷模仁上具有非球面33的部分。比如：先采用压铸的方式制造出定位段31，再采用上述成型方法形成接合段32。
具体地，在步骤一中，在成型治具1的成型腔室10中放入陶瓷模仁的半成品，再在成型腔室10中放入陶瓷粉末。由于烧结工艺所消耗的时间比压铸的时间长，因此这种方式可以进一步提高陶瓷模仁的生产效率。
可见，采用了上述非球面陶瓷模仁的成型方法，可以直接形成陶瓷模仁的非球面，不必采用车铣等工艺对非球面进行加工，大大提高了陶瓷模仁的生产效率，而且节省了刀具的使用成本，从而降低了陶瓷模仁的生产成本。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种非球面陶瓷模仁的成型方法，其特征在于：所述成型方法包括以下步骤：
步骤一、放料：在成型治具的成型腔室中放入陶瓷粉末；
步骤二、抽真空处理：对烧结炉的内部进行抽真空处理；
步骤三、进行烧结工艺：采用钨压块对成型腔室中陶瓷粉末施加压力，同时对陶瓷粉末进行加热，使陶瓷粉末形成陶瓷模仁；
步骤四、卸料：对烧结炉的内部进行泄压，移除钨压块，同时冷却陶瓷模仁，最后从成型腔室中取出陶瓷模仁；
所述钨压块的非球面部分镀有类金刚石膜层或石墨层。
2.根据权利要求1所述的非球面陶瓷模仁的成型方法，其特征在于：在所述步骤三中，对陶瓷粉末施加的压力所产生的压强为阶段式上升。
3.根据权利要求2所述的非球面陶瓷模仁的成型方法，其特征在于：在所述步骤三中，第一阶段对陶瓷粉末施加30MPa 的压强，第一阶段持续20min，第二阶段对陶瓷粉末施加60MPa 的压强，第二阶段持续80min。
4.根据权利要求1所述的非球面陶瓷模仁的成型方法，其特征在于：在所述步骤三中，对陶瓷粉末加热的温度为逐渐递增。
5.根据权利要求4所述的非球面陶瓷模仁的成型方法，其特征在于：在所述步骤三中，加热的最高温度为1600~1800℃。
6.根据权利要求1所述的非球面陶瓷模仁的成型方法，其特征在于：所述类金刚石膜层或所述石墨层的总厚度小于1μm。
7.根据权利要求1所述的非球面陶瓷模仁的成型方法，其特征在于：在所述步骤一中，在成型治具的成型腔室中放入陶瓷模仁的半成品，再在成型腔室中放入陶瓷粉末。
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